民國9年(1920)，李霧仙在印尼和同鄉(xiāng)楊友義結婚，婚后夫妻回國讀書。她考入梅縣女子初級師范學校，畢業(yè)后，在恒業(yè)女子小學任教。不久，其夫病逝。東征軍來梅縣時，李霧仙在女師附小任教。她在新文化運動和革命思想影響下，開始走上革命道路。上�！拔遑Α睉K案后，她參加梅縣青年學生組織的“救國運動團”到城鄉(xiāng)演戲籌款，支援上海和省港工人罷工運動。民國14年(1925)10月，東征軍舉行第二次東征。東征軍政治部與國民黨廣東省黨部派員在梅縣組建共產黨和國民黨地方組織，李霧仙此時加入了國民黨，同時參加新學生社梅縣分社，并被推選為該社委員。隨后，她與藍柏章、黃玉蘭等，發(fā)起組織梅縣婦女解放協(xié)會，她被推選為梅縣婦女協(xié)會主任委員。 　

民國15年(1926)6月，李霧仙代表梅縣婦女出席在廣州召開的全國婦女代表大會，會后留在廣州婦女運動講習所工作。在講習所期間，加入了中國共產黨。次年，李霧仙被黨組織派往莫斯科東方大學學習。學習期間，她認識了趙毅敏，并結婚。兩年后，李趙夫婦一起被共產國際派回國內，在哈爾濱以開雜貨鋪作掩護，從事國際交通秘密聯(lián)絡站的工作。不久，調往上海中共中央機關，參加《紅旗報》的編校工作。因工作需要，李霧仙又被任命為中共滿州省委候補委員兼婦女部長。 　

民國20年(1931)“九·一八”事變后，日本侵略軍與東北地方敵偽政權加緊破壞中共東北的組織，到處搜捕共產黨員和革命群眾，中共滿州省委因叛徒出賣而遭破壞，李霧仙夫婦先后被捕。后來，在中共黨組織的協(xié)助下，李霧仙被保釋出獄。出獄后和奉天中共黨組織負責人陳德生取得聯(lián)系，在赤色救濟會工作，參與營救在獄中的同志。不久，李霧仙因染肺病，經黨組織同意，去趙毅敏家鄉(xiāng)河南養(yǎng)病，繼續(xù)做黨的秘密工作。 　

民國23年(1934)，趙毅敏被保釋出獄，李霧仙回奉天，被任命為中共滿州省委委員兼秘書長。次年春，李霧仙奉中共黨組織之命，再次赴莫斯科東方民族殖民地研究院學習。畢業(yè)后，李霧仙奉命回國(1939)，在延安先后任中共黨校班主任、政治經濟室研究員、延安女子大學副教務主任、延安保育院院長等職，工作成績卓著，被選為陜甘寧邊區(qū)勞動模范。 　

日本投降后，李霧仙受命去東北參加籌建冀察熱遼邊區(qū)建國學院，兼任院長。后調任黑龍江省教育廳廳長。解放戰(zhàn)爭期間，轉赴華北戰(zhàn)場，參加和平解放北平的工作。北平和平解放后任北京市教育局副局長。旋又隨軍南下，任中共武漢市委委員、文教黨委書記兼武漢市教育局局長。在任期間，竭力整頓武漢市的大、中、小學，并創(chuàng)辦中南財經學院。1955年初，調回北京，任北京師范學院院長。1958年調中共中央聯(lián)絡部，受命駐捷克參加《和平與社會主義》雜志的編輯工作。 　

1962年，李霧仙因病由捷克返國，經診斷為肝癌。終因醫(yī)治無效，于是年9月病逝，終年57歲，葬于北京八寶山革命公墓。